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何龙:比亚迪希望通过刀片电池解除新能源车安全的痛点

作者:中国储能网新闻中心 来源:金融界 发布时间:2020-03-30 浏览:
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3月29日,新能源汽车领导者、全球动力电池领导企业比亚迪宣布正式推出“刀片电池”。

比亚迪副总裁、弗迪电池董事长何龙在发布会上表示“比亚迪希望通过刀片电池解除新能源车安全的痛点。你能想到的所有汽车品牌,都在和我们探讨基于刀片电池技术的合作方案”

以下是现场实录:

各位观众朋友们,大家下午好。

比亚迪以电池起家,在电池领域,比亚迪具备100%自主研发、设计和生产能力,凭借20多年的不断创新,产品已经覆盖消费类3C电池、动力电池以及储能电池等领域,并形成了从原材料、研发、设计、制造、应用到回收的完整电池产业链,在电池技术、品质、智能制造、生产效率等方面成为业界标杆。

目前,比亚迪是全球产能最大的磷酸铁锂电池厂商。除新能源车和轨道交通外,比亚迪的电池产品广泛用于太阳能电站、储能电站等多种新能源解决方案。

如今我们全球累计交付了超75万辆新能源汽车电池及超过1GWh的储能电池,15年来,我们的动力电池,安全0事故。但是我们没有满足于现状。

我们不断在探索,寻求变革创新的突破口。今天发布的主角刀片电池就是一个最好的例证,刀片电池的诞生最早可以关联到空间利用率这个概念上。大家知道,汽车的空间是非常宝贵的,汽车设计师会千方百计的把汽车空间留给消费者,那么留给电池的空间就不断的被压缩,空间利用率越高就代表在有限的空间里布置电池的数量越多。下面,我们来看看传统电池包的空间利用率。

一般来说,传统电池包的生产分两个步骤,一是由电池组装成模组;二是把组装好的模组排布在托盘上,组成电池包。

电池模组里面,电池的空间利用率只占到80%,其它都是模组的结构件。

从模组再到电池包,由于要承载几百公斤的模组,所以需要在模组之间布置许多梁来保证整个电池包的强度,再加上其他结构件,使得电池模组在电池包里的空间利用率仅为50%。

打一个比方,传统的电池包就像大家买的房子,如果里面有很多的梁和柱,就会使空间利用率变得很小。

电池到模组的空间利用率是80%,模组到包的空间利用率是50%,80%*50%就是整个电池包的空间利用率,也就是说,电池包留给电池的空间只有40%。

一方面汽车设计师在不断的压缩电池包的空间;一方面消费者对车的续航里程不断提出更高的要求;如何解决这两者之间的矛盾呢?改善空间利用率这个问题迫在眉睫。

解铃还须系铃人,我们看到,影响空间利用率的主要因素是模组和梁,要想提高空间利用率,就要去掉模组和梁,但没有了模组和梁,电池就没有了固定,电池包就没有了支撑,为了解决这些问题,经过不断探索和创新,比亚迪想到了,既是能量体也是结构件的刀片电池。

我们想到了直接把电池拉长,将电池固定在边框上,让电池同时也变成结构件,直接成为支撑电池包的梁,这样,既解决了固定的问题,也解决了强度的问题,这一方案使得电池包的空间利用率可以达到60%以上。

从图中我们可以看到刀片电池的电池包和传统电池包的对比,电池的空间利用率提升了50%。空间利用率,专业一点讲就是电池包的体积比能量密度,空间利用率越高,体积比能量就越大,就相当于原来跑400公里的车,现在可以跑600公里。

一提到刀片,大家可能首先想到的就是太薄,强度不够,但其实恰恰相反,在这里我们这就不得不提到刀片电池两大优势之一——超级强度。

就好像我们的刀片一样,沿着刀片的大面,是可以弯折的,但是沿着侧面弯折却很难,我们根本折不动,如果刀片能轻易的被折弯,也就不能用来切割物体了。传统的电池包只有4-5个梁,而我们的刀片电池包里有超过100个电池,每个电池充当一个梁,100个电池就是100个梁,这个强度大家可想而知。

由100个刀片电池组成的电池堆已经非常强了,但我们并不满足于此,我们还借鉴了非常成熟的蜂窝铝板的结构原理,在100个模组组成的电池堆的上下两面各粘贴了一块高强度板,形成了类似蜂窝铝板的结构,使强度再升级。

100个刀片电池就是100个梁,这是一个强,100个刀片电池组成的电池堆的上下两面各加一块高强度板,这是第二个强,强上加强,强强联手,使得我们的刀片电池包强度不减反增,实现超级强度。

大家都知道,电动汽车一个最关键、最重要的指标就是安全,而电动车的安全,其中最重要的就是电池的安全。刀片电池的第二大优势就是安全。

由于刀片式设计带来的电池包空间利用率的提升,我们得以使用更成熟、更安全的磷酸铁锂材料,我们可以看到磷酸铁锂材料先天具有非常优秀的热稳定性。

磷酸铁锂材料本身具有四大优势 1、放热启动温度高,即使在500℃的温度下,其材料结构都是非常稳定的;2、放热慢,也就是极端情况下,电池的升温速度非常慢;3、产热少,即在分解过程中产生的热量很少;4、不释氧气,即材料在分解过程中不会释放氧气,不易发生起火燃烧。正如我们所料,采用磷酸铁锂材料的刀片电池,可以非常容易的通过各项安全测试。

第一个,我们来看最难的测试—针刺,针刺是模拟电池的内部短路,造成内部短路的原因有很多,有的可能是由于在生产过程中有金属异物掉落在电池中造成,有的可能是由于汽车在极端碰撞过程中造成的电池破损所引发。在这个测试中,我们可以看到针刺之后刀片电池不冒烟、不起火、且电池表面温度只有30-60℃,这也就意味着汽车在破损严重的情况下,电池也不会起火。

第二个是挤压,挤压模拟的是汽车在极端碰撞的情况下造成的电池变形、甚至断裂,在这个测试中我们可以看到,电池即使被挤压断裂,也并没有起火,仅冒烟。

第三个是炉温,炉温模拟的是外部环境的温升对电池的影响,比如周边有汽车起火等情况,它反映的是电池的热稳定性,在这个测试中,我们把电池放在炉箱中加热到300℃,仍然能够看到这个电池没有起火和爆炸。

第四个是过充,我们模拟的是在电池、汽车、充电桩三级管理系统全部失效的情况下,充电桩持续给电池充电,当我们把电池电量充到260%以后,我们可以看到电池还是没有发生起火和爆炸。

基于磷酸铁锂材料优秀的热稳定性和巧妙的刀片电池结构设计,我们可以看到,刀片电池可以很容易的通过各项严苛的安全测试。

独创的刀片式设计,极大的提升了电池包的空间利用率,满足了消费者的续航要求,同时带来了超高的强度和安全性,让消费者更加安心。那么大家一定很好奇,我们的刀片电池是如何生产出来的呢?我们一起连线比亚迪重庆工厂看看。

是的,无论在新能源汽车刚刚兴起的十年前,还是年销量规模已经超过220万辆的现在,当消费者面对“购买电动汽车最看重哪部分”这个问题时,所给出的答案始终是电池。刀片电池的量产为电动汽车提供了更多的可能,积压在整个产业链条上的“续航焦虑”终于得到了释放。

比亚迪希望通过刀片电池解除新能源车安全的痛点。今天,几乎你能想到的所有汽车品牌,都在和我们探讨基于刀片电池技术的合作方案,相信大家很快就能看到、听到刀片电池更多精彩的消息。我们将敞开怀抱,开放共享,迎接全球合作,与更多企业携手共赢。

谢谢大家!

关键字:比亚迪 刀片电池

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